- 1、本文档共3页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
1.3 地下水的赋存条件及特征
1.3.1 岩石的空隙性
地壳表层10km范围内,或多或少都存在着空隙,特别是浅部1~2km以内,空隙分布较为普遍。这就为地下水的赋存提供了必要的空间条件。按维尔纳茨基的形象说法,“地球表层就好像饱含着水的海绵”。
岩石空隙既是地下水的储存场所,又是地下水的运动通道。岩石空隙的大小、多少、连通程度及分布状况等性质,统称为岩石的空隙性(图1-7)。而正是这岩石的空隙性,决定着地下水的分布和运动特点,因而研究岩石的空隙性就成为研究地下水形成及其运动的基础。而空隙岩层又被称为介质。
图1-7 岩土的空隙
1—分选良好,排列疏松的砂;2—分选良好,排列紧密的砂;3—分选不良的,含泥砂的砾石;4—经过部分胶结的砂岩;5—具有结构性孔隙的粘土;6—经过压缩的粘土;
7—发育裂隙的基岩;8—具有溶隙及溶穴的可溶岩
岩石空隙的差异,取决于空隙的成因。根据岩石空隙成因和空间形态的不同,空隙可以分为三类:松散岩石中的孔隙,坚硬岩石中的裂隙,可溶岩石中的溶穴。
1.3.1.1 孔隙
松散(半松散)岩石是由大小不等的颗粒组成的。颗粒或颗粒集合体之间的空隙称为孔隙。
孔隙的多少,决定了岩石储容水的能力,在一定条件下还影响向着岩石保持、释出和传输水的能力。岩石孔隙的多少用孔隙度(孔隙率)表示。孔隙度(n)是单位体积岩石(包括孔隙在内)中孔隙所占的比例。n表示孔隙度,V表示包括孔隙在内的岩土体积,Vn表示岩石中孔隙体积,则:
(1-10)
孔隙度是个比值,通常用百分比表示,也可用小数表示。
粗粒土(砂、砾)孔隙度的大小,孔隙度大小主要取决于颗粒排列情况及分选程度;另外,颗粒形状及胶结情况也影响孔隙度。对于粘性土,结构及次生孔隙常是影响孔隙度的重要因素。
1. 排列方式
ba
b
a
图1-8 颗粒的排列形式
a —立方体排列;b—四面体排列
为了说明颗粒排列方式对粗粒土孔隙度的影响,可以假设一种理想的情况,即颗粒均为大小相等的圆球。当其为立方体排列时(图1-8,a),可算得孔隙度为47.64%;作四面体排列进,孔隙度仅为25.95%(图 1-8,b)。颗粒受力排列发生变化时,可使其密集程度不同。由几何学可知,六方体排列为最松散排列,四面体排列为最紧密排列,而自然界中松散岩石的孔隙度与此大体相近,或介于两者之间(表1-3)。
表1-3 松散岩石孔隙度参考数值(据弗里泽等,1987)
岩石名称
砾石
砂
粉砂
粘土
孔隙度变化区间
25%-40%
25%-50%
35%-50%
40%-70%
应当注意的是,上述讨论并未涉及圆球的大小,因为孔隙度的大小与颗粒大小无关(图1-9)。
图1-9 不同粒度等粒岩石的孔隙度与孔隙大小
(转引自 A.H.CeMHXaTOB)
2. 分选程度
自然界并不存在完全等粒的松散岩石。分选性愈差,颗粒大小愈不相等,孔隙度便愈小。这是因为细小颗粒充填于粗大颗粒之间的孔隙中,自然会大大降低孔隙度(图1-7,3)。我们可以假设一种极端的情况:如果一种等粒砾石孔隙度n1=40%,另一种等粒的极细砂的孔隙度n2=40%,而极细砂完全充填与砾石空隙中,则此混合砂砾石的孔隙度n3=n1×n2=16%。
3. 颗粒形状
自然界中岩石的颗粒形状也多是不规则的。组成岩石的颗粒形状越是不规则,棱角越明显,孔隙度就越大,因为这时突出部分相互接触,会使颗粒架空。
4. 胶结充填
松散沉积物受到不同程度的胶结,由于胶结物的充填,孔隙度有所降低(图1-7,4)。
5. 粘性土
粘土的孔隙度往往可以超过上述最大孔隙度值。因为粘土颗粒表面常带电荷,在沉积过程中粘土颗粒聚合而形成颗粒集合体,可形成直径比颗粒还大的结构孔隙(图1-7,5、6)。此外,粘性土中往往还发育有虫孔、根孔、干裂缝等次生孔隙,有时也有胶结物。
孔隙大小对地下水的运动影响极大,孔隙通道最细小的部分称作孔喉,最宽大部分称作孔腹(图1-10);孔喉对地下水流动的影响更大,讨论孔隙大小时可以用孔喉直接进行比较。
图1-10
图1-10 孔喉(D’)与孔腹(d)
通过孔隙通道中心切面图
图1-11 排列方式与孔隙大小关系
a—立方体排列;b—四面体排列
影响孔隙大小的主要因素是颗粒大小。颗粒大则孔隙大,颗粒小则孔隙小。需要注意的是,对分选不好,颗粒大小悬殊的松散沉积物来说,孔隙大小并不取决于颗粒的平均直径,而主要取决于细小颗粒的直径。原因是,细小颗粒把粗大颗粒的孔隙充填了(图1—7(3))。
颗粒排列方式也影响孔隙大小。仍以理性等粒圆球状颗粒为例,设颗粒直径为D,孔喉直径为d,则做四方体排列时,d=0.414D(图1-11,a);作四面体排列时,d=0.155D(图1-11b,)。
除此以外,孔隙大小还与颗粒形状以及胶结程度有关。
对于粘性土,决定
您可能关注的文档
- 数字摄影测量 硬件平台的安装及调试 项目一 任务2硬件平台的安装及调试(学习任务书).docx
- 数字视频编辑Final Cut Pro (4)逐个录制多个配音片段 分配输出通道和外部音频监听器第四节教材.docx
- 数字视频编辑Final Cut Pro 1.9项目、序列、片段和媒体文件 连续性剪辑在单个场景的运用第一节教材.docx
- 数字视频编辑Premiere 高低音的转换 数字视频编辑PR-7-4-5-高低音的转换-教学设计.doc
- 数字视频编辑Premiere 节目预告字幕制作 数字视频编辑PR-6-6-9-节目预告效果字幕-教学设计.doc
- 数字视频编辑Premiere 声音波段的高低起伏 数字视频编辑PR-7-4-6-声音波段的高低起伏-教学设计.doc
- 数字视频编辑Premiere 使用调音台调节轨道效果 数字视频编辑PR-7-4-3-使用调音台调节轨道效果-教学设计.doc
- 数字视频编辑Premiere 调整音频的播放速度和持续时间 数字视频编辑PR-7-2-1-调整音频的播放速度和持续时间-教学设计.doc
- 双创生态圈构建 双创生态圈构建、双创生态圈构建的基本内容 KC025A037宽松的创投环境,才能够吸引高新技术项目.docx
- 双创生态圈构建 双创生态圈构建、双创生态圈构建的基本内容 KC025A039双创生态圈构建,也是富有战略性的系统工程.docx
文档评论(0)